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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sondenspule, insbesondere
auf einen Sondenspule zum Ermitteln der Motordrehzahl und der Drehposition.
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In
der JP 07-9231 A ist, wie in 5 gezeigt ist,
eine Sondenspule 50 offenbart, die hauptsächlich aus
einem Kern 51, der längs
einer Längsrichtung angeordnet
ist, einem Permanentmagnet 52, der magnetisch mit einem
hinteren Ende des Kerns 51 gekoppelt ist, einer Spule 53,
die an dem äußeren Umfang
des Kerns 51 vorgesehen ist, zwei Anschlüssen 54,
welche elektrisch mit dem einen und dem anderen Ende der Spule 53 verbunden
sind, einem Spulenkörper 55,
durch den der Kern 51 läuft
und um den die Spule 53 gewickelt ist, und einem Lagerrahmen 56,
der durch Biegen einer Eisenplatte zu einer im Wesentlichen T-Form gebildet ist
und der Schraublöcher 57 aufweist,
die an beiden Enden in einer Längsrichtung
geöffnet
sind, wobei ein Bodenabschnitt 56 in Kontakt mit der Scheibenanbringung kommt,
und ein hinterer Abschnitt 56b, der in einer vertikalen
Richtung von einem zentralen Ende des Bodenabschnitts 56a nach
oben steht, und integriert mit einem Isolationsmaterial 59 ausgebildet
ist, besteht.
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Bei
der Sondenspule 50 nach dem oben beschriebenen Stand der
Technik sind der Kern 51, der Permanentmagnet 52 und
die Spule 53, welche die wichtigen Teile der Komponenten
dieser Ausbildung bilden, an der Hinterseite von einer Anbringungsposition
C angeordnet, welche die beiden Schraubenlöcher 57 des Lagerrahmens
verbindet. Dies bedeutet, dass es einen großen Spalt zwischen der Position der
Schwerkraftmitte der Sondenspule 50 und der Anbringungsposition
C gibt. Dies bedeutet, dass, wenn Schwingungen des Motors auf die
Sondenspule 50 von der Anbringungsposition C des Lagerrahmens 56 übertragen
werden, das Trägheitsmoment nach
hinten hin groß ist.
Die Sondenspule 50 schwingt daher im Wesentlichen, und
die Ermittlungsgenauigkeit fällt
ab.
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Um
die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik, zu lösen, ist
es für
die vorliegende Erfindung vorteilhaft, eine Sondenspule bereitzustellen,
die in der Lage ist, hochgenaue Ermittlungsergebnisse zu erlangen,
wobei der Einfluss von Schwingungen, die vom Motor usw. übertragen
werden, d.h., der vorgegebenen Anbringung, auf ein Minimum gehalten
werden.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen
zeichnet sich die vorliegende Erfindung aus durch eine Sondenspule,
die mit einem Lagerrahmen ausgerüstet
ist, der einen Eisenkern aufweist, der längs einer Richtung von der
Vorderseite zur Rückseite
angeordnet ist, einem Permanentmagnet, der elektrisch mit einem
hinteren Ende des Eisenkerns gekoppelt ist, einer Spule zum Ermitteln
der Änderung
des Magnetflusses, der durch den Eisenkern erzeugt wird, zwei Anschlussleitungen,
wobei beide Enden mit der Spule verbunden sind, und einem hinteren
Abschnitt, der den Permanentmagnet an einer hinteren Seite lagert, wobei
der Eisenkern, der Permanentmagnet, die Spule, die Anschlussleitungen
und der hintere Abschnitt des Lagerrahmens integriert geformt sind
und an einer vorgegebenen Anbringung angebracht sind, wobei ein
Anbringungsabschnitt verwendet wird, der an einem freien Bereich
des Lagerrahmens vorgesehen ist, mit einem Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil,
um die Position der Schwerkraftmitte in Bezug auf eine Richtung
von der Vorderseite zur Rückseite
der Sondenspule einzustellen, wodurch folgendes bewirkt wird:
- (1) ein Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil
zum Einstellen der Position der Schwerkraftmitte in Bezug auf eine
Richtung von Vorderseite zur Rückseite
von der Sondenspule
- (2) die Position der Schwerkraftmitte in Bezug auf eine Richtung
von der Vorderseite zur Rückseite der
Sondenspule ist bei oder in der Nähe des Befestigungsabschnitts
des Lagerrahmens
- (3) das Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil ist an einer
Seite weiter zur Rückseite
als der Anbringungsabschnitt des Lagerrahmens angeordnet
- (4) das Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil ist zwischen
dem Permanentmagnet und dem hinteren Abschnitt der Lagerrahmens
angeordnet und am hinteren Abschnitt zusammen mit dem Permanentmagneten
befestigt
- (5) die beiden Anschlussleitungen sind nach außen von
der Form an einer Seite weiter zur Vorderseite als die Anordnungsposition
des Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteils verlegt
- (6) das Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil ist aus
einem Magnetmaterial gebildet
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die folgenden Wirkungen erzielt:
- (1)
gemäß dem Merkmal
der Erfindung nach Anspruch 1 ist es möglich, die Position der Schwerkraftmitte
der Sondenspule beliebig festzulegen, indem die Dimensionen und
das Verhältnis
des Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteils eingestellt werden.
Es ist dann möglich,
hochgenaue Ermittlungsergebnisse dadurch zu erlangen, indem die
Position der Schwerkraftmitte der Sondenspule auf eine Position
festgelegt wird, für
die Schwingung minimal ist.
- (2) gemäß dem Merkmal
der Erfindung nach Anspruch 2 kann die Position der Schwerkraftmitte der
Sondenspule so festgelegt werden, dass diese am Anbringungsabschnitt
des Rahmenteils ist. Dies bedeutet, dass, sogar wenn Schwingungen auf
die Sondenspule von der Anbringungsscheibe über den Anbringungsabschnitt übertragen
werden, es möglich
ist, die Schwingung der Sondenspule auf einem Minimum zu halten,
und als Ergebnis können
hochgenaue Ermittlungsergebnisse erlangt werden.
- (3) gemäß dem Merkmal
nach Anspruch 3 ist es möglich,
die Position der Schwerkraftmitte der Sondenspule nach hinten zu
verschieben. Dies bedeutet, dass es möglich ist, die Position der Schwerkraftmitte
am Anbringungsabschnitt sogar in Fällen festzulegen, wo der Anbringungsabschnitt
des Rahmenteils lediglich hinter der Sondenspule vorgesehen ist.
Dies bedeutet, dass es keine Beschränkungen in Bezug auf die Position des
Anbringungsabschnitts für
das Rahmenteil gibt, welche die Konstruktion der Sondenspule behindern,
und dass der Freiheitsgrad der Konstruktion daher vergrößert wird.
- (4) gemäß der Erfindung
nach Anspruch 4 ist das Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil
am hinteren Abschnitt des Rahmenteils zusammen mit dem Permanentmagneten
befestigt, und zusätzliche
Teile zum Befestigen des Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteils
sind daher nicht notwendig. Ein Anstieg der Anzahl von Teilen, des Gewichts
und der Anzahl von Montageprozessen kann daher auf einem Minimum
gehalten werden.
- (5) gemäß der Erfindung
nach Anspruch 5 ist es möglich,
die Anschlussleitungen nach außen
von der Form an einer Seite weiter nach vorne als die Anordnungsposition
des Schwerkraftmitten-Einstellungsteils zu ziehen. Es ist daher
nicht notwendig, die Zurückziehposition
der Anschlussleitungen zu ändern,
sogar in Fällen,
wo die Form und die Größe des Schwerkraftmitten-Einstellungsteils
sich ändern.
- (6) gemäß der Erfindung
wird, wie im Anspruch 6 offenbart, das Schwerkraftmittenpositions-Einstellteil
aus Magnetmaterial gebildet. Magnetpfade, welche den Eisenkern und
den Magnetpermanentmagnet enthalten, werden daher durch das Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil
nicht behindert, sogar wenn das Schwerkraftmitteneinstellungsteil
hinzugefügt
ist.
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1 ist
eine Vorderansicht einer Sondenspule nach der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Teilquerschnittsansicht längs der
Linie AA von 1;
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3 ist
eine Seitenansicht einer Sondenspule nach der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Draufsicht einer Sondenspule nach der vorliegenden Erfindung;
und
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5 ist
eine teilweise abgebrochene Querschnittsansicht einer Sondenspule
nach dem Stand der Technik.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Hilfe der Zeichnungen
beschrieben. 1 ist eine Vorderansicht einer Sondenspule 1 nach
der vorliegenden Erfindung mit Blick von der gegenüberliegenden
Seite einer Vorderfläche,
die der Trajektorie des Rotors zugewandt ist (davon ist nichts in
den Zeichnungen gezeigt), und 2 ist eine
Teilquerschnittsansicht längs
der Linie AA von 1 ist. 3 ist eine
Seitenansicht der Sondenspule, und 4 ist eine
Draufsicht der Sondenspule.
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Die
Sondenspule 1 nach dieser Ausführungsform besteht aus einem
Detektor 2, der in Kunststoff eingebettet ist, einem Lagerrahmen 3 zum Fixieren
des Detektors 2 an einer vorgegebenen Anbringung, beispielsweise
einem Motor oder einem Fahrzeugkörper
usw. unter Verwendung von Anschlagschrauben, und zwei Anschlussleitungen 4, die
nach außen
vom Detektor 2 verlegt sind. Der Lagerrahmen 3 besteht
aus einem Bodenabschnitt 31, der durch Biegen einer im
Wesentlichen T-förmigen Eisenplatte
gebildet ist, wobei Schraubenlöcher 30 an
beiden Enden in einer Längsrichtung
vorgesehen sind, die in Kontakt mit der vorgegebenen Anbringung
kommen, und einem hinteren Abschnitt 32, der in einer Vertikalrichtung
von einem mittleren Endteil des Bodenabschnitts 31 nach
oben steht.
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Wie
im Beispiel in 2 gezeigt ist, besteht der Detektor 2 der
Sondenspule 1 prinzipiell aus einem säulenförmigen Eisenkern 6,
der längs
einer Richtung von der Vorderseite zur Hinterseite angeordnet ist,
einem Permanentmagnet 5, der magnetisch mit dem hinteren
Endteil des Eisenkerns 6 gekoppelt ist, einer Platte 7,
welche aus Magnetmaterial gebildet ist und magnetisch mit dem Permanentmagnet 5 gekoppelt
ist, einem Spulenkörper 8, über den der
Eisenkern 6 läuft
und eine Spule 9 um dessen Umfang gewickelt ist, und einem
Abstandsstück 11, welches
aus Magnetmaterial hergestellt ist, welches unter Verwendung von
Schrauben 10 zusammen mit dem Permanentmagnet 5 auf
dem hinteren Abschnitt 32 des Lagerrahmens 3 befestigt
ist.
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Wie
später
ausführlich
beschrieben wird, wirkt das Abstandsstück 11 als Schwerkraftmittenpositions-Einstellungseinrichtung
zum Einstellen der Position der Schwerkraftmitte in Bezug auf eine
Richtung von vorne nach hinten von der Sondenspule 1. Die
Position der Schwerkraftmitte ist mehr zur hinteren Seite angeordnet
(untere Seite von der Anbringungsposition Y in 2)
von der Anbringungsposition Y (siehe 4), um so
am Bo denabschnitt 31 des Lagerrahmens über zwei Schraubenlöcher 30 angebracht
zu werden, welche am Bodenabschnitt des Lagerrahmens 31 vorgesehen
sind.
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Die
beiden Anschlussleitungen 4 sind mit jeweils einem Ende
der Spule 9 verbunden. Die Anschlussleitungen 4 werden
zur Außenseite
hin über eine
Kunststoff-Schlauchtülle 13 geführt, die
weiter zur Vorderseite als das Abstandsstück 11 geführt ist. Der
Permanentmagnet 5, der Eisenkern 6, die Platte 7,
der Spulenkörper 8,
die Spule 9, der hintere Abschnitt 32 des Lagerrahmens 3,
das Abstandsstück 11 und
die Schlauchtülle 13 sind
durch eine isolierende äußere Kunststoffabdeckung 12 integriert überdeckt.
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Mit
diesem Aufbau bildet, während
der Rotor synchron mit dem Motor dreht, wenn das Induktionsstück, welches
am Umfang vorgesehen ist, so angeordnet ist, dass es dem Ende des
Eisenkerns 6 zugewandt ist, das Magnetfeld des Permanentmagneten 5 einen
offenen Magnetkreis. Im Hinblick darauf bildet, wenn das Induktionsstück, welches
gegenüber dem
Ende des Eisenkerns 6 positioniert ist, durchläuft, das
Magnetfeld des Permanentmagneten 5 einen geschlossenen
Magnetkreis über
das Induktionsstück,
den Rotor, den Lagerrahmen 3 und das Abstandsstück 11.
Der Magnetfluss des Eisenkerns 6 wird im Wesentlichen durch Änderungen
von dem offenen Magnetkreis zum geschlossenen Magnetkreis abgeändert, und
eine im Wesentlichen elektro-motorische Kraft wird in der Spule 9 im
Zusammenhang mit dieser Änderung
erzeugt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das Abstandsstück 11,
welches als Schwerkraftmittenpositions-Einstellungsteil in Bezug
auf eine Richtung von vorne nach hinten hergenommen wird, durch
den Permanentmagnet 5 und den Lagerrahmen 3 eingeführt. Der
hintere Abschnitt des Lagerrahmens 3, der aus einem schweren
Gegenstand besteht, ist beabstandet nach hinten vom Eisenkern 6 und
der Spule 9 positioniert, die den gleichen schweren Gegenstand
von der Anbringungsposition Y bilden, wo die Verbindung unter Verwendung
der beiden Schraubenlöcher 3 stattfindet.
Wenn die Breite und das Verhältnis
für das
Abstandsstück 11 eingestellt
werden, ist es möglich,
die Position der Schwerkraftmitte in Bezug auf eine Richtung von
vorne nach hinten von der Sondenspule 1 auf eine beliebige
Position nach hinten einzustellen.
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Auf
diese Weise ist es bei dieser Ausführungsform, wie im Beispiel
in 4 gezeigt ist, durch Bereitstellen des Abstandsstücks 11 möglich, die
Position der Schwerkraftmitte der Sondenspule 1 weiter nach
hinten zu verschieben als die Position X in dem Fall, wo das Abstandsstück 11 nicht
eingeführt
ist. Die Position der Schwerkraftmitte kann daher so sein, dass
sie übereinstimmt
oder in der Nähe
der Anbringungsposition Y ist.
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In
dem Fall, dass die Schraubenlöcher 30 des
Lagerrahmens 3 lediglich auf der Seite der Rückseite
der Sondenspule 1 vorgesehen sind, ist es möglich, die
Position der Schwerkraftmitte der Sondenspule 1 bei oder
in der Nähe
der Position der Schraubenlöcher 30 festzulegen.
Als Folge davon ist es in dem Fall, dass die Sondenspule 1 in
Verbindung mit einer Schwingung des Motors schwingt, möglich, eine
Resonanz auf einem Minimum zu halten, und es ist daher eine hochgenaue
Abtastung möglich.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das Abstandsstück
zusammen mit dem Permanentmagnet 5 am hinteren Abschnitt 32 des
Lagerrahmens 3 befestigt, und es ist daher ein Zusatzteil
zum Befestigen des Abstandsstücks 11 nicht
notwendig. Ein Anstieg der Anzahl von Teilen, des Gewichts und der
Anzahl von Montageprozessen kann daher auf einem Minimum gehalten
werden. Bei dieser Ausführungsform besteht
das Abstandsstück 11 aus
einem Magnetmaterial. Magnetpfade einschließlich des Eisenkerns 6 und
des Permanentmagneten 5 werden daher nicht durch das Abstandsstück 11 unterbrochen,
sogar dann, wenn das Abstandsstück 11 hinzugefügt ist.
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Weiter
wird bei dieser Ausführungsform
in dem Fall, dass sich die Form und die Größe des Abstandsstücks 11 gemäß der Einstellungserweiterung der
Position der Schwerkraftmitte ändert,
die Gesamtlänge
der Sondenspule 11 erweitert oder vermindert, und zwar
als Ergebnis des Versatzes entsprechend der Änderung der Größe und Form
der unmittelbaren hinteren Endposition, ohne die Position des vorderen
Endes des Abstandsstücks 11 zu ändern. Bei
dieser Ausführungsform
ist die Schlauchtülle 11 zum
Führen
der Anschlussleitungen 4 der Spule 9 nach außen weiter
nach vorne als das Abstandsstück 11 angeordnet.
Es ist daher nicht notwendig, die Position und die Form der Schlauchtülle 13 zu ändern, sogar
in dem Fall, dass die Form und die Größe des Abstandsstücks 11 sich ändern.
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Es
wurde oben eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung
nicht darauf beschränkt
ist und verschiedene konstruktive Änderungen möglich sind, ohne den Rahmen
der beigefügten
Patentansprüche zu
verlassen.
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- 1
- Sondenspule
- 2
- Detektor
- 3
- Lagerrahmen
- 4
- Anschlussleitungen
- 5
- Permanentmagnet
- 6
- Eisenkern
- 7
- Rahmenteil
- 8
- Spulenkörper
- 9
- Spule
- 10
- Schraube
- 11
- Abstandsstück
- 12
- Isolationskunststoff-Außenabdeckung
- 13
- Schlauchtülle
- 30
- Schraubenloch
- 31
- Bodenabschnitt
- 32
- Hinterer
Abschnitt